本發(fā)明涉及土壤中有效鉬含量的測(cè)定，具體涉及振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法。

背景技術(shù)：

1、土壤中的有效鉬是指能夠被植物吸收利用的鉬元素。鉬是植物生長和發(fā)育所必需的微量元素之一，它參與了植物中多種酶的合成和活性調(diào)節(jié)，對(duì)植物的氮代謝、光合作用、呼吸作用等生理過程都有重要影響。因此，土壤中的有效鉬含量對(duì)于植物的生長發(fā)育和產(chǎn)量質(zhì)量具有重要影響。

2、土壤中的鉬可區(qū)分為四部分：水溶性鉬、代換性鉬、礦物態(tài)鉬及有機(jī)結(jié)合態(tài)鉬。土壤中的有效鉬主要是水溶性鉬、代換性鉬等能被植物吸收的鉬。土壤中有效鉬的測(cè)定可用比色法、極譜法、原子吸收分光光度法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等。

3、比色法：多用硫氰化鉀法，其靈敏度較高，但對(duì)顯色條件有嚴(yán)格要求，目前以硫氰化鉀比色法應(yīng)用較為廣泛。在酸性溶液中，硫氰化鉀(kcns)與五價(jià)鉬在有還原劑存在的條件下形成橙紅色絡(luò)合物mo(cns)5或[moo(cns)5]2-，用有機(jī)溶劑(異戊醇等)萃取后比色測(cè)定。

4、極譜法：利用鉬-苯乙酸-氯酸鹽-硫酸體系的極譜催化波來測(cè)定微量鉬的效果很好，測(cè)定結(jié)果遠(yuǎn)較硫氰化鉀(kcns)比色法靈敏(最低可檢出0.06ng鉬)。

5、原子吸收分光光度法：稱取5克土壤樣品(風(fēng)干，100目)于125毫升三角瓶中，加入25毫升0.275mol/l草酸銨-草酸溶液，振蕩1小時(shí)后過濾。用微量吸管吸取10微升按準(zhǔn)曲線測(cè)定法測(cè)定。根據(jù)吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鉬含量。本法與鉬的硫氰酸比色法對(duì)照，結(jié)果相近。

6、電感耦合等離子體質(zhì)譜(icp-ms)法：土壤樣品用草酸-草酸銨緩沖溶液浸提過濾后，濾液直接用電感耦合等離子體質(zhì)譜(icp-ms)儀檢測(cè)。試樣由載氣帶入霧化系統(tǒng)進(jìn)行霧化后，目標(biāo)元素以氣溶膠形式進(jìn)入等離子體的軸向通道，在高溫和惰性氣體中被充分蒸發(fā)、解離、原子化和電離，轉(zhuǎn)化成帶電荷的正離子經(jīng)離子采集系統(tǒng)進(jìn)入質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀根據(jù)離子的質(zhì)荷比進(jìn)行分離并定性、定量分析。在一定濃度范圍內(nèi)，離子的質(zhì)荷比所對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值與其濃度成正比。然而，電感耦合等離子體質(zhì)譜(icp-ms)儀的市場(chǎng)價(jià)格顯著過高(超過一百萬)，這一高昂的成本對(duì)于普通實(shí)驗(yàn)室而言構(gòu)成了較大的經(jīng)濟(jì)壓力，因此，其在實(shí)際應(yīng)用中的普及和采納受到了一定的限制。

7、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(icp-oes)法是以一種高效的等離子體作為激發(fā)光源進(jìn)行原子發(fā)射光譜分析的方法，可同時(shí)測(cè)定多種元素。適用于各類樣品中從痕量到常量的元素分析。就市場(chǎng)價(jià)格而言，此類儀器(icp-oes)的定價(jià)通常被標(biāo)價(jià)為電感耦合等離子體質(zhì)譜(icp-ms)儀價(jià)格的一半，這使得它在普通實(shí)驗(yàn)室中的普及程度更高，并且在資金采購方面顯示出更強(qiáng)的可承受性。

8、電感耦合等離子體光譜(icp-oes)儀還有如下特點(diǎn)：

9、①分析速度快，能在一分鐘內(nèi)同時(shí)完成樣品中多元素分析；

10、②大多數(shù)元素的檢測(cè)限在ppb級(jí)；

11、③線性范圍寬達(dá)5～6個(gè)數(shù)量級(jí)；

12、④精密度相當(dāng)好；

13、⑤樣品消耗少，僅消耗約2毫升試液；

14、⑥配合自動(dòng)進(jìn)樣器，可完成大批量的過夜無人分析

15、對(duì)于目前測(cè)定土壤中有效鉬含量的方法，大多較為繁瑣，電感耦合等離子體質(zhì)譜(icp-ms)法高效、準(zhǔn)確和快速，然而由于儀器價(jià)格高昂，該檢測(cè)方法的普及和推廣受到了一定的限制；而電感耦合等離子體發(fā)射光譜(icp-oes)法操作同樣高效、準(zhǔn)確和快速，但是檢測(cè)成本較低，更適用于推廣和普及。本發(fā)明正是基于將電感耦合等離子體發(fā)射光譜(icp-oes)法及振蕩浸提理論相結(jié)合，設(shè)計(jì)、驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法，該方法可實(shí)現(xiàn)批量化的對(duì)土壤試樣進(jìn)行振蕩浸提的前處理，且操作簡便、靈敏度和準(zhǔn)確度較高、重復(fù)性測(cè)試穩(wěn)定性較好，效率較高，同時(shí)保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法，包括樣品振蕩浸提的前處理步驟和有效鉬的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)步驟，其中：

3、在樣品振蕩浸提的前處理步驟中，稱取土壤樣品5.00g、粒度60-100目，裝入聚乙烯塑料瓶中，加入50.00ml草酸－草酸銨浸提劑稀釋，蓋緊瓶塞，在溫度25℃±3℃條件下，以180次/min頻率，采用往復(fù)振蕩20min后，靜置8h浸提，離心分離；

4、準(zhǔn)確移取濾液25.00ml于50ml高硼硅燒杯中，在電熱板上約150℃加熱至剩余5ml左右，用塑料移液管加入3.0ml硝酸、1.0ml高氯酸，在通風(fēng)櫥中逐漸升高至高溫180℃，繼續(xù)加熱至近干，待有機(jī)物分解完全后，趁熱加入5.0ml硝酸溶液沖洗杯壁，微熱至溶液清亮，將溶液無損移入10.0ml比色管中，用水定容后搖勻，干過濾，濾液待測(cè)，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(icp-oes)儀測(cè)定有效鉬含量；

5、有效鉬的測(cè)定步驟：分別吸取一定體積的鉬標(biāo)準(zhǔn)使用溶液于100ml容量瓶中，配置標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度為：0μg/l、5.00μg/l、10.0μg/l、20.0μg/l、50.0μg/l、100.0μg/l的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以鉬的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以響應(yīng)值和內(nèi)標(biāo)的響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo)，用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀建立校準(zhǔn)曲線。

6、優(yōu)選的，所述方法中的有效鉬是指水溶性的有效態(tài)鉬。

7、優(yōu)選的，所述樣品可以是各類土壤，包括耕地土壤、園地土壤、林草地土壤等；可以是風(fēng)干樣品和新鮮樣品。

8、優(yōu)選的，上述方法中，土壤樣品必須按照試驗(yàn)室土壤制備要求，制備成通過2mm孔徑篩的風(fēng)干試樣，該試樣為待測(cè)土壤樣品。

9、有效鉬的測(cè)定分析前，用硝酸溶液沖洗系統(tǒng)，儀器的空白強(qiáng)度數(shù)值降低，直至數(shù)值最低，此時(shí)儀器的分析信號(hào)穩(wěn)定，在與建立校準(zhǔn)曲線相同條件下分析試樣；試樣檢測(cè)過程中，若待測(cè)液中鉬元素濃度超過校準(zhǔn)曲線的最大值，可用一級(jí)水稀釋，并根據(jù)稀釋倍數(shù)確定補(bǔ)加等量的硫酸鎂溶液后，重新檢測(cè)。

10、綜上，本發(fā)明采用振蕩浸提-電感耦合等離子體發(fā)射光譜(icp-oes)法檢測(cè)土壤中有效鉬，將待測(cè)土壤樣品與草酸－草酸銨浸提劑混合后，在振蕩設(shè)備中加熱進(jìn)行浸提前處理，可同時(shí)處理多個(gè)試樣，從而可大批量的前處理，而且操作簡便，結(jié)合后續(xù)的配合自動(dòng)進(jìn)樣裝置的電感耦合等離子體發(fā)射光譜(icp-oes)儀，可在無人照看的情況下進(jìn)樣測(cè)試，以提高工作的流暢性和實(shí)用性，從而進(jìn)一步提高檢測(cè)效率；另一方面，結(jié)合后續(xù)的電感耦合等離子體發(fā)射光譜(icp-oes)法，使得方法檢測(cè)成本較低，檢出限低，精密度和正確度較高。

技術(shù)特征：

1.振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法，其特征在于，包括樣品振蕩浸提的前處理步驟和有效鉬的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)步驟，其中：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法，其特征在于，所述方法中的有效鉬是指水溶性的有效態(tài)鉬。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法，其特征在于，所述樣品可以是各類土壤，包括風(fēng)干樣品和新鮮樣品。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法，其特征在于，所述土壤樣品制備成通過2mm孔徑篩的風(fēng)干試樣，該試樣為待測(cè)土壤樣品。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬的方法，其特征在于，有效鉬的測(cè)定分析前，用硝酸溶液沖洗系統(tǒng)，儀器的空白強(qiáng)度數(shù)值降低，直至數(shù)值最低，此時(shí)儀器的分析信號(hào)穩(wěn)定，在與建立校準(zhǔn)曲線相同條件下分析試樣；試樣檢測(cè)過程中，若待測(cè)液中鉬元素濃度超過校準(zhǔn)曲線的最大值，可用一級(jí)水稀釋，并根據(jù)稀釋倍數(shù)確定補(bǔ)加等量的硫酸鎂溶液后，重新檢測(cè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了振蕩浸提電感耦合等離子體發(fā)射光譜法檢測(cè)土壤中有效鉬含量的方法，步驟中：稱取土壤樣品5.00g(粒度60～100目)于聚乙烯塑料瓶中，加入50.00mL草酸－草酸銨浸提劑稀釋，蓋緊瓶塞，在溫度25℃±3℃條件下，以180次/min頻率，采用往復(fù)振蕩20min后，靜置8h浸提，離心分離。在浸提液中先后加入硝酸、高氯酸使有機(jī)物分解，再加入硝酸使溶液清亮，以電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定有效鉬的含量。方法檢出限為0.002mg/kg、檢測(cè)下限為0.008mg/kg，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為3.79％～8.40％(n＝8)，相對(duì)誤差RE為6.55％～8.75％(n＝8)，檢測(cè)值均在不確定度范圍內(nèi)。該方法檢出限低，精密度和正確度較高，可操作性強(qiáng)，特別是檢測(cè)成本較低，適用于批量土壤試樣有效鉬的檢測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：徐輝,萬亞麗,周曉芳,黃麗莉,張立,彭志偉,孟瑞艷,王彥君,劉威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇地質(zhì)礦產(chǎn)設(shè)計(jì)研究院（中國煤炭地質(zhì)總局檢測(cè)中心）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30